Stima del fattore di disturbo D
L’esperienza nella progettazione dei versanti in miniere molto grandi a cielo aperto ha dimostrato che il criterio di Hoek-Brown per ammassi rocciosi in situ indisturbati (D=0) determina proprietà dell’ammasso roccioso che sono troppo ottimistiche. Gli effetti del danno della forte esplosione così come la distensione della tensione dovuta all’eliminazione del terreno di copertura risultano di disturbo all’ammasso roccioso. Si ritiene che le proprietà dell’ammasso roccioso "disturbato", D=1 nelle equazioni 3 e 4, siano più appropriate per questi ammassi rocciosi.
Lorig e Varona (2000) hanno dimostrato che i fattori come ad esempio il confinamento laterale prodotto da diversi raggi di curvatura dei pendii (in piano) rispetto alla loro altezza influenzano anche il grado di disturbo.
Sonmez e Ulusay (1999) hanno analizzato cinque rotture del versante in miniere di carbone fossile aperte in Turchia e hanno tentato di assegnare dei fattori a ciascun ammasso roccioso in base alla loro valutazione delle proprietà dell’ammasso roccioso predette dal criterio di Hoek-Brown. Purtroppo, una delle rotture del pendio sembra essere strutturalmente controllata mentre un’altra è costituita da una pila di rifiuti trasportati. Gli autori ritengono che il criterio di Hoek-Brown non sia applicabile per questi due casi.
Cheng e Liu (1990) riportano i risultati di back-analisys delle misure di deformazione molto attenti, da estensimetri posti prima dell’inizio dello scavo, nella caverna del Mingtan in Taiwan. Si è constatato che una zona danneggiata dall’esplosione si estendeva per una distanza di circa 2m in giro per tutti i grandi scavi. La resistenza calcolata e le proprietà di deformazione dell’ammasso roccioso danneggiato danno un fattore di disturbo equivalente D=0.7.
Da questi riferimenti è chiaro che un gran numero di fattori può influenzare il grado di disturbo nell’ammasso roccioso circostante uno scavo e che non potrebbe mai essere possibile quantificare questi fattori precisamente. Tuttavia, sulla base della loro esperienza e su un’analisi di tutti i dettagli contenuti in questi documenti, gli autori hanno cercato di elaborare una serie di Linee Guida per la stima del fattore D e queste sono riportate nella Tabella 1.
L’influenza di questo fattore di disturbo può essere significativa. Ciò è dimostrato da un tipico esempio in cui 
, 
e 
. Per un ammasso roccioso in situ indisturbato circostante uno scavo ad una profondità di 100m, con un fattore di disturbo D=0, l’angolo di attrito equivalente è 
mentre la forza coesiva è 
. Un ammasso roccioso con gli stessi parametri di base ma in un pendio più disturbato di 100 m di altezza, con un fattore di disturbo D = 1, ha un angolo di attrito equivalente di 
ed una forza coesiva di 
.
Tabella 1: Linee Guida per la stima del fattore di disturbo D
Descrizione dell’ammasso roccioso |
Valore suggerito di D |
L’eccellente qualità dell’esplosione controllata o dello scavo attraverso la Tunnel Boring Machine (TBM) si traduce in un minimo disturbo all’ammasso roccioso confinato circostante uno scavo. |
D=0 |
Lo scavo meccanico o manuale in ammassi rocciosi di bassa qualità (senza uso di esplosivo) si traduce in un minimo disturbo all’ammasso roccioso circostante. Dove i problemi di compressione risultano sollevati nel piano significativo, il disturbo può essere grave a meno che si posizioni una base temporanea. |
D=0
D=0.5 |
Un’esplosione non controllata in uno scavo di roccia dura provoca un danneggiamento locale grave, che si estende per 2 o 3 m nell’ammasso roccioso circostante. |
D=0.8 |
Un’esplosione di piccola scala nei tagli di scarpate per opere d’ingegneria civile provoca un danno modesto all’ammasso roccioso, in particolare se viene utilizzato lo scoppio controllato. Tuttavia, il rilascio della tensione provoca qualche disturbo. |
D=0.7 Esplosivo con cariche controllate
D=1.0 Esplosivo con cariche non controllate |
I versanti delle miniere a cielo aperto molto grandi soffrono un disturbo significativo dovuto alla pesante esplosione ed anche al rilascio della tensione dalla rimozione del terreno di copertura. In qualche roccia tenera lo scavo può essere effettuato attraverso ripping e dozing ed il grado di danneggiamento al versante è minore. |
D=1.0 Uso di esplosivo
D=0.7 Scavo meccanizzato |
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